3 - 2020

Преимущества трехмерного моделирования в среде SOLIDWORKS


Евгений Зуев,
инженер по системам CAE, компания «Идеальные инструменты»

Все вокруг постоянно говорят о трехмерных моделях, 3D­печати, однако если заглянуть внутрь компаний, которые находятся на рынке более двух десятков лет, то мы увидим, что почти каждая из них практически не использует пространственное моделирование. Но зачем нужно 3D в принципе? Ведь и без него как­то на бумаге компании работают.

Основной недостаток 2D­проектирования состоит в том, что по чертежам бывает трудно представить, как изделие выглядит в пространстве. Когда мы смотрим на три проекции предмета, нам нужно приложить усилие, чтобы построить в сознании его образ. Если изделие сложное, то возможны разные мелкие ошибки. Тем не менее можно подать информацию, как она есть. Если вы рассказываете про архитектуру нового городского квартала, нужно его и показать. Не надо рисовать планировку помещений и не надо писать высокопарные тексты о том, сколько там будет посажено деревьев и кустов, как будет решена проблема с пробками и т.д. Если вы рассказываете студентам об анатомии человеческого глаза, например, — того же самого глаза, через который они получают эту информацию, надо показать глаз, как он есть, без всякой инфографики и лишней интерпретации этой информации. Если вы показываете сложный технический объект, такой как турбина самолета, авиационный двигатель, или что­то еще, разобраться в их принципе работы становится очень просто. А если прямо голову засунуть в работающую турбину, то можно изучать объект изнутри и в динамике. Решение SOLIDWORKS от компании Dassault Syste`mes имеет настолько интуитивно понятный интерфейс, что человек, который никогда не работал с подобными программами, сможет через несколько дней моделировать простые конструкции.

Уже на этапе моделирования вы можете выбирать цвета, текстуру и параметры отражения света на любой поверхности так, что модель будет сложно отличить от настоящего прототипа, а использование дополнительных модулей, таких как SOLIDWORKS Photoview360, открывает мир высококачественных изображений — рендеров.

При этом несложно заметить ошибки и нестыковки в проекте и оценить степень его соответствия исходному замыслу, а также выполнить проверку будущего изделия на собираемость, что крайне важно для последующего изготовления. С помощью тех же технологий вы позволяете покупателям работать с интуитивно понятными трехмерными инструкциями, которые не чертятся отдельно, а создаются на основе уже готовой геометрии, поэтому не имеют несоответствий, а при внесении корректировок в деталь инструкция автоматически перестроится.

Благодаря использованию трехмерной технологии предприятие получает возможность качественнее и в более короткие сроки реализовать проект, найти ошибки еще до начала изготовления опытных образцов, а ведь исправление различных недочетов на стадии проектирования обходится в сотни раз дешевле, чем на этапе производства. При проектировании абсолютно любого изделия конструктор может перейти с вкладки создания детали на вкладку Simulation, и виртуально проверить ее всеми видами нагружения. Можно провести простой статический анализ, анализ на усталость, проверить частоты, на которых конструкция начинает вибрировать, учесть различные нелинейности. На основе полученных в результате данных конструктор примет решение о необходимости внесения небольших правок, не дожидаясь изготовления прототипа, проведения его испытаний и получения их результатов. Анализ в SOLIDWORKS Simulation помогает быстрее выводить на рынок новые изделия, а его простота, автоматизм и множество учебных материалов в самых разных источниках позволяет работать в нем не только специалистам по прочностному анализу.

Еще одно достоинство 3D­моделей заключается в том, что их можно передавать в системы подготовки производства, которые автоматически создают программы для станков с ЧПУ. Это значительно ускоряет производственный цикл.

Таким образом, любое предприятие, которое переходит на трехмерное моделирование, становится более конкурентоспособным, клиент­ориентированным, и просто более понятным. Появляется возможность не только контролировать процесс производства деталей, но и следить за собственным оборудованием. Имея в руках программу для 3D­моделирования, можно оцифровать всё значимое для предприятия оборудование и с помощью SOLIDWORKS Simulation определить его слабые места, за которыми нужен особый контроль. К примеру, можно определить зоны, в которых наиболее вероятно появление усталостных трещин, что позволит избежать аварийных остановок и простоев оборудования. А в случае с покупкой нового дорогостоящего оборудования — выявить недостатки в конструкции во время гарантийного срока и добиться либо их устранения, либо продления срока гарантии до срока службы.